北京长安中学高三物理期末试卷含解析

北京长安中学高三物理期末试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选）如图所示，在正方形区域abcd内有方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在t＝0时刻，位于正方形中心O的离子源向平面abcd内各个方向发射出大量带正电的粒子，所有粒子的初速度大小均相同，粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形的边长，不计粒子的重力以及粒子间的相互作用力。已知平行于ad方向向下发射的粒子在t＝t0时刻刚好从磁场边界cd上某点离开磁场，下列说法正确的是A.粒子在该磁场中匀速圆周运动的周期为6t0B.粒子的比荷为C.粒子在磁场中运动的轨迹越长，对应圆弧的圆心角越大D.初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动时间最长参考答案：BC2.（6分）如图所示，用长约l的细线栓住铁球做成摆，细线的上端固定，在悬点的正下方D处放一刮脸刀片，刀片平面取水平方向，刀刃与摆线的运动方向斜交而不要垂直，见俯视图，这样才能迅速把线割断，仔细调整刀刃的位置，使之恰好能在球摆到最低点时把线割断，割断处应尽量靠近摆球，在水平地面上放一张白纸，上面再放一张复写纸。实验时，将质量为m的摆球拉离平衡位置B，测出小球在点A处相对于B点的高度h1。释放摆球，当摆球经过平衡位置时，摆线被割断，小球即作平抛运动，落地后在白纸和复写纸上打下落点的痕迹，测出射程s和抛出点离地面的高度h2。根据平抛运动规律进行推导，进而得出机械能守恒的结论。将小球从A′位置释放，重做实验，再验证结论。下列说法中正确的是A．小球在B点时的动能为EK=B．小球在A点相对于B点的势能为C．小球在B点时的动能为EK=D．小球在A点相对于B点的势能为

参考答案：C3.神舟九号飞船于2012年6月16日从酒泉卫星发射中心发射升空，先后与天宫一号目标飞行器成功进行了自动和手动两次对接。图为对接前天宫一号、神舟九号飞船围绕地球沿圆轨道运行的示意图，下列说法中正确的是A．天宫一号的速率大于神舟九号飞船的速率B．天宫一号的周期大于神舟九号飞船的周期C．天宫一号的加速度大于神舟九号飞船的加速度D．天宫一号的机械能一定小于神舟九号飞船的机械能参考答案：试题分析：卫星环绕地球做匀速圆周运动时，由万有引力提供向心力。由向心力公式F=m2R=m及万有引力公式F=G可知v=，T=2故卫星飞行高度越高速度越低，周期越大。故A错误，B正确。由于卫星的向心力由万有引力提供则故高度越高向心加速度越小。C错误。由于天宫一号与神舟九号的质量不相等，无法比较他们的机械能关系。故D错误。考点：万有引力。地球卫星运动规律，机械能4.如图所示，一块可升降白板沿墙壁竖直向上做匀速运动，某同学用画笔在白板上画线，画笔相对于墙壁从静止开始水平向右先匀加速，后匀减速直到停止．取水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，则画笔在白板上画出的轨迹可能为()A. B. C. D.参考答案：D【分析】找出画笔竖直方向和水平方向的运动规律，然后利用运动的合成与分解进行求解即可；【详解】由题可知，画笔相对白板竖直方向向下做匀速运动，水平方向先向右做匀加速运动，根据运动的合成和分解可知此时画笔做曲线运动，由于合力向右，则曲线向右弯曲，然后水平方向向右减速运动，同理可知轨迹仍为曲线运动，由于合力向左，则曲线向左弯曲，故选项D正确，ABC错误。【点睛】本题考查的是运动的合成与分解，同时注意曲线运动的条件，质点合力的方向大约指向曲线的凹侧。5.从16世纪末，随着人们对力的认识逐渐清晰和丰富，建立了经典力学理论，以下有关力的说法正确的有

A．物体的速度越大，说明它受到的外力越大

B．物体的加速度在改变，说明它受到的外力一定改变

C．马拉车做匀速运动，说明物体做匀速运动需要力来维持

D．一个人从地面跳起来，说明地面对人的支持力大于人对地面的压力参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.小球作直线运动时的频闪照片如图所示．已知频闪周期T=0．1s，小球相邻位置间距(由照片中的刻度尺量得)分别为OA=6．51cm，AB=5．59cm，BC=4．70cm，CD=3．80cm，DE=2．89cm，EF=2．00cm．小球在位置A时的速度大小νA=

m/s，小球运动的加速度大小a=

m/s2．（结果保留一位小数。）参考答案：0.6m/s,

0.9m/s27.如图是甲、乙两位同学在“验证力的平行四边形定则”实验中所得到的实验结果，若用F表示两个分力F1、F2的合力，用F′表示F1和F2的等效力，则可以判断________(选填“甲”或“乙”)同学的实验结果是尊重事实的．

参考答案：甲8.某实验小组的同学在进行“研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中准备的实验器材有木块、木板、毛巾和砝码，在实验中设计的实验表格和实验数据记录如下表所示。实验序数接触面的材料正压力（N）滑动摩擦力（N）1木块与木板20.42木块与木板40.83木块与木板61.24木块与木板81.65木块与毛巾82.5（1）根据上面设计的表格可以知道该实验用的实验方法为________________.（2）分析比较实验序数为1、2、3、4的实验数据，可得出的实验结论为_____________________________________________________________________________________________.（3）分析比较实验序数为_________的两组实验数据，可得出的实验结论是：压力相同时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大.参考答案：（1）控制变量法（2）接触面相同时，滑动摩擦力大小与正压力大小成正比（3）4、59.两列简谐波分别沿x轴正方向和负方向传播，波速均为υ＝0.4m/s，波源的振幅均为A＝2cm。如图所示为t＝0时刻两列波的图像，此刻平衡位置在x＝0.2m和x＝0.8m的P、Q两质点恰好开始振动。质点M的平衡位置位于x＝0.5m处。则两列波相遇的时刻为t＝______s，当t＝2.0s时质点M运动的路程为_______cm。参考答案：0.75，20

10.如图所示为热水系统的恒温器电路，R1是可变电阻，R2是热敏电阻，当温度低时，热敏电阻的阻值很大，温度高时，热敏电阻的阻值很小。只有当热水器中的水位达到一定高度（由水位计控制）且水的温度低于某一温度时，发热器才会开启并加热，反之，便会关掉发热器。图中虚线框中应接入的是_______门逻辑电路；为将发热器开启的水温调高一些，应使可变电阻的阻值_______。参考答案：

答案：与、

减小11.（1）完成核反应方程：Th→Pa+．（2）Th衰变为Pa的半衰期是1.2min，则64gTh经过6min还有2g尚未衰变．参考答案：解：根据质量数和电荷数守恒可知90234Th衰变为91234Pa时，放出的是电子；剩余质量为：M剩=M×（）n，经过6分钟，即经过了5个半衰期，即n=5，代入数据得：还有2克没有发生衰变．故答案为：，212.一台激光器发光功率为P0，发出的激光在真空中波长为，真空中的光速为，普朗克常量为，则每一个光子的能量为

；该激光器在时间内辐射的光子数为

。参考答案：

hC/λ

；

P0tλ/hc

13.汽车发动机的功率为50kW，若汽车总质量为5×103kg，在水平路面上行驶时，所受阻力大小恒为5×103N，则汽车所能达到的最大速度为________m/s，若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持的时间为________s。参考答案：10

40/3三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（选修模块3－4）如图所示是一种折射率n=1.5的棱镜用于某种光学仪器中。现有一束光线沿MN的方向射到棱镜的AB界面上，入射角的大小。求光在棱镜中传播的速率及此束光线射出棱镜后的方向（不考虑返回到AB面上的光线）。

参考答案：解析：由得（1分）

由得，（1分）

由＜，可知C＜45°（1分）

而光线在BC面的入射角＞C，故光线在BC面上发生全反射后，垂直AC面射出棱镜。（2分）

15.声波在空气中的传播速度为340m/s，在钢铁中的传播速度为4900m/s。一平直桥由钢铁制成，某同学用锤子敲击一铁桥的一端而发出声音，分别经空气和桥传到另一端的时间之差为1.00s。桥的长度为_______m，若该波在空气中的波长为λ，则它在钢铁中波长为λ的_______倍。参考答案：

(1).365

(2).试题分析：可以假设桥的长度，分别算出运动时间，结合题中的1s求桥长，在不同介质中传播时波的频率不会变化。点睛：本题考查了波的传播的问题，知道不同介质中波的传播速度不同，当传播是的频率不会发生变化。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，上端开口的圆筒形导热气缸直立放置，质量不计的活塞将一定质量的理想气体密闭在气缸内，活塞可沿气缸无摩擦滑动，初始状态时气柱的高度为H．保持周围环境温度不变，将A、B两物体放在活塞上，A的质量是B质量的2倍，再次平衡时气柱的高度为0.5H，然后周围环境温度缓慢升高60℃时气柱的高度为0.6H；之后将A物体取走，继续使周围环境温度缓慢升高60℃后保持恒定，求：（1）气缸在初始状态时气体的温度；（2）气缸内气柱最终的高度．参考答案：解：Ⅰ、气体初始状态：体积，压强，温度将A、B两物体放在活塞上，设B的质量为m，则体积，温度压强为：…①气体经等温变化，有：…②将代入②得：…③当气体温度升高60℃时，温度为：，体积为：经等压变化：…④解得：…⑤Ⅱ、将A物体取走，继续加热使气体的温度再升高60℃后，最终气柱的高度为x，体积，压强，温度…⑥…⑦解得：x=1.05H答：（1）气缸在初始状态时气体的温度300K；（2）气缸内气柱最终的高度1.05H．【考点】理想气体的状态方程．【分析】（1）气体先经过等温变化，根据玻意耳定律列式，后经历等压升温的过程，根据盖﹣吕萨克定律列式求解（2）以最初和最终两个状态根据理想气体状态方程求解17.观光旅游、科学考察经常利用热气球，保证热气球的安全就十分重要．科研人员进行科学考察时，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为M=800kg，在空中停留一段时间后，由于某种故障，气球受到的空气浮力减小，当科研人员发现气球在竖直下降时，气球速度为v0=2m/s，此时开始计时经过t0=4s时间，气球匀加速下降了h1=16m，科研人员立即抛掉一些压舱物，使气球匀速下降．不考虑气球由于运动而受到的空气阻力，重力加速度g=10m/s2.求：(1)气球加速下降阶段的加速度大小a。(2)抛掉的压舱物的质量m是多大？(3)抛掉一些压舱物后，气球经过时间Δt=5s，气球下降的高度是多大？参考答案：(1)设气球加速下降的加速度为a，受到空气的浮力为F，则由运动公式可知：x＝v0t＋at2解得a＝1m/s2

---------------------4分(2)由牛顿第二定律得：Mg－F＝Ma抛掉质量为m压舱物，气体匀速下降，有：(M－m)g＝F解得m＝80kg.

---------------------5分(3)设抛掉压舱物时，气球的速度为v1，经过t1＝5s下降的高度为H由运动公式可知：